从杂交育种到基因工程

最早的育种(yùzhǒng)方法：

玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗(ɡuǒsuì)硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。

共二十三页共二十三页以下是杂交(zájiāo)的育种参考方案：Ｐ高抗(ɡāokànɡ)矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种一般需要几代？连续自交，直至不出现性状分离为止。5-6代共二十三页试一试：动物的杂交育种(zájiāoyùzhǒnɡ)方法假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传(yíchuán)的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫共二十三页长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立(chánɡlì)长折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交(zájiāo)F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２F3长折短折思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般需要几代？3代共二十三页现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于(wèiyú)3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法(fāngfǎ)利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（1）A和B杂交得到杂交一代，杂交一代再与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，即可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成aabbdd植株

（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年？4年结合上述几个实例，请总结出杂交育种的优点和缺点？共二十三页诱变(yòubiàn)育种原理(yuánlǐ)：

基因突变

方法：

物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型

应用:①农作物新品种的培育，新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆，产量提高了16%，含油量比原来提高了2.5%。共二十三页空间生命科学：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)强辐射(尤其(yóuqí)是危害性极大的HZE）共二十三页②用于微生物育种：例如(lìrú)青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。共二十三页

杂交育种诱变育种

多倍体育种单倍体育种处理

原理

优点

缺点杂交(zájiāo)辐射(fúshè)、射线化学药剂秋水仙素花药离体培养基因重组基因突变染色体变异可以集中两个亲体的优良性状育种年限缩短，改良某些性状果大，茎秆粗，营养物丰富年限短，易稳定时间长有利不多，需大量处理发育迟，结实低高度不育，弱小共二十三页育种(yùzhǒng)的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到(dédào)早熟（aa）品种？灵活创新、实际应用共二十三页人工(réngōng)诱变+单倍体育种早熟(zǎoshú)品种(aa)花药离体培养

当年就可以培育出优良新品种！迟熟品种(AA)杂合子(Aa)人工诱变

幼苗（A）

幼苗（a）秋水仙素处理早熟品种(AA)秋水仙素处理时间：共二十三页转基因鲑鱼(ɡuīyú)抗虫害的玉米抗虫害(chónghài)的玉米抗虫棉共二十三页基因工程(jīyīngōngchéng)1.基因(jīyīn)的“剪刀”如:EcoRI限制酶1、该限制酶能否识别GAATCC的序列，为什么？说明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？积极思考专一性共二十三页基因工程(jīyīngōngchéng)尝试标出下列序列(xùliè)受EcoRI限制酶作用的切点CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT小试身手:GGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAGCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT甲DNA片段乙DNA片段GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG共二十三页共二十三页自我(zìwǒ)检测一、概念检测连线题1．基因工程中剪切基因的工具A．细菌在发酵罐内发酵

2．人工诱变常用的处理手段B．限制性内切酶

3．基因工程中拼接基因的工具C．辐射(fúshè)

4．杂交育种利用D．基因的自由组合原理

5．搬运目的基因的运载工具E．DNA连接酶

6．大量表达目的基因常用的手段F．细菌质粒或噬菌体共二十三页判断题1．将两匹奔跑速度快、耐力持久的种马交配，所生小马一定能继承“双亲”的特征，不仅跑得快，而且耐力持久。()2．选择育种是一种古老的育种方法，它的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限。()3．人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法，它突出的优点是可以提高突变率，加速(jiāsù)育种工作的进程。()4．对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌等必须严加管制。()×√√√共二十三页画概念图画出基因工程(jīyīngōngchéng)操作的常规方法流程图。共二十三页二、知识(zhīshi)迁移列举生产实践中用杂交育种、诱变育种和基因工程育种改良农作物或畜禽品种的实例。有条件的话，请调查这些育种方法的经济效益或增产效果。共二十三页三、技能应用仔细观察下面这幅卡通图。运用(yùnyòng)你学过的基因工程的知识，分析并评价这幅图的寓意。共二十三页四、思维拓展既然(jìrán)基因工程与传统的杂交育种和诱变育种相比有许多优势，为什么现在仍有许多人搞杂交育种和诱变育种的研究呢?很多生物的基因组目前并不清楚，因此，寻找目的基因仍是十分艰巨的工作(gōngzuò)。此外，基因的提取、分离和转移需要昂贵的仪器设备。而杂交育种和诱变育种作为常规育种方法，操作简便易行，是基因工程技术所不能取代的。

共二十三页内容(nèiróng)总结最早的育种方法：。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大